Погрешность схемы включения ваттметра:

В схеме а) ;

;

в схеме б) ;

Схема а): для высокоомной нагрузки; б): для низкоомной

Фазовая (угловая) погрешность.

П

ри→ 90^°, недопустимо возрастает. Применяютмалокосинусные ваттметры.

Цена деления многопредельного ваттметра:

3. Ферродинамические приборы

Отличаются от электродинамических приборов тем, что неподвижная катушка помещена на магнитопровод для усиления магнитного потока.

Имеют больший вращающий момент и большую чувствительность, но меньшую точность и узкий частотный диапазон (до 1,5 кГц).

Область применения: W , φ , а также в качестве самопишущих приборов.

4. Электростатические приборы

Принцип действия основан на взаимодействии электрически заряженных подвижных и неподвижных проводников (пластин).

Конструктивные варианты:

а) с изменением поверхности взаимодействия;

б) с изменением расстояния между проводниками.

Уравнение преобразования:

Свойства:

• применимость для измерения постоянного и переменного (в т.ч. несинусоидального) напряжения;

ничтожное потребление мощности (R_вх до 10¹⁴ Ом); широкий диапазон частот (до 10⁷ Гц).

• невысокая точность; низкая чувствительность.

Область применения: в качестве вольтметров в цепях низкого и высокого напряжения (от 30 В до 3000 кВ) в широком диапазоне частот.

Расширение пределов измерения:

с помощью активных (для U_– ) и емкостных делителей (для U_~).

5. Индукционные приборы

Принцип действия основан на взаимодействии переменных магнитных потоков с токами, индуктированными в подвижном алюминиевом диске.

Должно быть не менее двух переменных магнитных потоков, пересекающих диск и сдвинутых в пространстве и по фазе.

Вращающий момент .

Область применения: в качестве однофазных и трехфазных счетчиков электрической энергии.

Счетчики электрической энергии

В счетчике: ;;.

Вращающий момент: .

Противодействующий (тормозной) момент:

При скорость вращения диска

; ;;

Число оборотов диска ,

–действительная постоянная счетчика.

Уравнение преобразования:

Энергия, регистрируемая счетчиком: W_изм = C_нN

Погрешность счетчика: .

Трехфазный счетчик состоит из двух или трех однофазных механизмов, действующих на общую ось.

Счетчики активной и реактивной энергии отличаются передаточным числом счетного механизма и схемами включения в цепь нагрузки.

Лекция 8 ИЗМЕРИТЕЛЬНЫЕ МОСТЫ

Приборы сравнения: ● измерительные мосты;

● компенсаторы.

Основаны на использовании методов сравнения.

Измерительные мосты – электрические схемы, составленные из сопротивлений (плеч моста), источника питания и измерительного прибора.

Разделяются на: ▪ уравновешенные I_ид = 0;

▪ неуравновешенные I_ид = f(R);

1. Уравновешенные мосты постоянного тока

Применяют для измерения омических сопротивлений.

Условие равновесия

R₁, R₂, R₃, R₄ – плечи моста;

ab – диагональ питания;

сd – измерительная диагональ;

Ток в измерительной диагонали моста:

I_Г = 0 при – условие равновесия.

Измерительный прибор – высокочувствительный магнитоэлектрический гальванометр (служит индикатором нуля).

Свойства:

• высокий класс точности;

• широкий диапазон измерения (от 10^-6 до 10⁸ Ом);

• высокая чувствительность.

Относительная чувствительность моста

Одинарный мост постоянного тока

Используют для измерения сопротивлений более 1 Ом.

R_изм включается в одно из плеч моста (например R₁).

R₂ (плечо сравнения) – плавно регулируемое;

R₃ и R₄ (плечи отношения) – регулируются ступенчато (кратно 10).

Ограничение пределов измерения:

• верхний предел – влиянием R_{изоляции} и S_Г ;

• нижний предел – влиянием R_{контактов} и R_{проводников}.

Для уменьшения их влияния – четырехзажимное подключение R_изм.

Двойной мост постоянного тока

Используют для измерения сопротивлений менее1 Ом.

;

–медная шина;

R₀ – образцовое.

Измеряемое сопротивление .

2. Измерительные мосты переменного тока

Применяются для измерения параметров конденсаторов и катушек индуктивности.

Условия равновесия

I_ни = 0 при .

1)

2)

3)

Свойства:

• малый класс точности, плохая сходимость.

Мостовые схемы для измерения параметров катушек индуктивности

; ;

Добротность катушки

.

Для катушек индуктивности с большой добротностью (Q > 1):

;

; .

Мостовые схемы для измерения параметров конденсаторов

• для конденсаторов с малыми потерями

; ;

Угол диэлектрических потерь:

.

• для конденсаторов с большими потерями

;;

• для кабелей высокого напряжения

;

.

Лекция 9 ЭЛЕКТРОННО-ЛУЧЕВЫЕ ОСЦИЛЛОГРАФЫ

1. Общие сведения

Осциллографы – для визуального наблюдения, измерения и регистрации электрических сигналов.

Имеют большое R_вх и частотный диапазон от 0 до 10⁵ – 10⁷ Гц.

Типы ЭЛО:

♦ универсальные (С1); ♦ запоминающие (С8);

♦ импульсные (С3); ♦ цифровые (С9)

♦ стробоскопические (С7); и др.

2. Электронно-лучевая трубка

Принцип действия основан на электростатическом управлении потоком электронов.

y = S_элт (U_в1 – U_в2); x = S_элт (U_г1 – U_г1).

3. Устройство и принцип работы